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元江干热河谷海拔梯度植物群落组成及多样性格局

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广西植物 2024年

作者：李振学刀志刚赵高卷陈超张树斌张春早李寿琪温韩东李天良陈亚军云南元江国家级自然保护区管护局中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态重点实验室 T-STAR核心团队中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院西双版纳热带植物园元江干热河谷生态系统研究站

尽管中国西南干热河谷塑造了植被外貌与非洲稀树草原相似的景观，但与其不同的是，该区域河谷的深切以及山脉对气流的阻挡形成的垂直地貌和气候类型，更容易引起土地退化、物种流失和植物群落异质性。然而，先前研究较少关注该区域植物... 详细信息

尽管中国西南干热河谷塑造了植被外貌与非洲稀树草原相似的景观，但与其不同的是，该区域河谷的深切以及山脉对气流的阻挡形成的垂直地貌和气候类型，更容易引起土地退化、物种流失和植物群落异质性。然而，先前研究较少关注该区域植物群落物种组成及多样性的垂直分布格局及主要调控因子。该研究以元江干热河谷国家自然保护区为对象，通过调查450 m（低海拔low elevation，LE）、850 m（中海拔middle elevation，ME）、1 250 m（中高海拔middle-high elevation，M-HE）和1 650 m（高海拔high elevation，HE）的土壤性质、气象因子和物种组成，计算物种重要值、α-多样性和β-多样性，探索其随海拔梯度的变化规律。结果表明：(1) 低海拔土壤有机碳和硝态氮显著大于其他海拔。(2) 不同海拔物种组成和物种重要值差异显著，高海拔的物种多样性高，而低海拔的物种多度高。(3) α-多样性中，Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数随海拔升高而增加，而乔木物种的Simpson优势度指数在低海拔达到最大；β-多样性中，处于相邻海拔群落的Jaccard和Sorenson相似性指数随着海拔升高呈上升趋势，而非相邻海拔梯度群落的Jaccard和Sorenson相似性指数较相邻海拔梯度又呈下降趋势。(4) CCA表明土壤含水量、温度、土壤有机质、铵态氮和硝态氮是影响海拔梯度物种组成差异的主要因子。该研究证实了干热河谷植物群落的多样性、相似性和稳定性随海拔升高而增加，未来区域植物群落恢复及其对干旱的响应和适应研究需考虑群落在空间上异质性，并针对性地制定不同的保护和恢复措施。

关键词：萨王纳植被干热河谷 α-多样性 β-多样性海拔梯度植被恢复

基于Landsat影像评估鸡足山火烧迹地近40年间植被恢复动态

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生态学报 2024年

作者：苏维翰张楚然邓云翟德利张明达李生发李逢昌唐志忠林露湘中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室中国科学院大学云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站云南省气候中心大理市林业和草原局大理市余金庵国有林场

大范围、高强度的森林火灾能够摧毁地表植被并重启群落演替进程，是影响滇中地区森林生态系统稳定的重要干扰因素之一，但当地这些火烧事件的干扰边界和随后的植被恢复动态目前仍缺乏足够的定量报道。以大理鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶... 详细信息

大范围、高强度的森林火灾能够摧毁地表植被并重启群落演替进程，是影响滇中地区森林生态系统稳定的重要干扰因素之一，但当地这些火烧事件的干扰边界和随后的植被恢复动态目前仍缺乏足够的定量报道。以大理鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林分布区内1984年5月3日发生火灾的火烧迹地为主要研究对象，基于1986—2023年的Landsat多时序影像，尝试以差值归一化燃烧指数（difference Normalized Burn Ratio, dNBR）对当地历史火烧事件的火烈度边界进行定量划分，以地形因子和多重比较对不同火烈度区域间空间分布格局差异进行解释和分析；以植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover,FVC）、归一化燃烧指数（Normalized Burn Ratio,NBR）和燃烧恢复率（Burn Recovery Ratio,BRR）等遥感植被指数时序变化和分段线性回归模型对火烧迹地上的植被恢复阶段进行定量区分，结合气温和降水等气候因子的时序变化对植被恢复过程中的重要时间拐点进行解释，并以林冠高度特征对火烧迹地目前的植被恢复程度进行评价。研究结果表明：当地1984年时的总过火面积应不小于1423.71hm2，火烧迹地可划分为轻度、中低度、中高度和重度等四个火烈度（Fire severity）等级，面积比例分别为63.39%、30.73%、5.85%和0.03%，坡度较小则火烈度可能越高；轻度和中低度火烈度区可分为快速恢复（1986—1996年）和降速恢复阶段（1996年至今），中高度和重度火烈度区可分为快速恢复（1986—1990年）、降速恢复（1990—1996年）和稳定（1996年至今）阶段，但气候因子并未表现出类似的阶段性变化，遥感植被指数的时间动态更多与植被演替过程中的树种迭代过程有关；各火烈度区域内的林冠平均高度至今仍较对照区（26.4 m）偏低，林冠结构和森林地上生物量应仍处于恢复过程中。当地火烧迹地上的森林经过40年的恢复后应仍处于次生演替的前中期，亚热带半湿润常绿阔叶林的恢复是一个复杂且长期的过程。

关键词：卫星遥感多光谱火烈度火烧迹地植被恢复

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生物多样性 2024年第5期32卷 56-67页

作者：艾妍雨胡海霞沈婷莫雨轩杞金华宋亮中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 中国科学院昆明植物研究所山地未来研究中心昆明650201 中国科学院昆明植物研究所红河山地未来研究中心云南红河654400 云南哀牢山森林生态系统国家野外科学观测研究站云南景东676200

附生维管植物对维持森林生态系统的生物多样性、碳储量、生态水文和养分通量有重要贡献。评估附生植物的多样性格局可以为其群落构建机制以及全球变化背景下附生植物的保护和资源利用提供依据。本文以哀牢山中山湿性常绿阔叶林1.44ha塔... 详细信息

附生维管植物对维持森林生态系统的生物多样性、碳储量、生态水文和养分通量有重要贡献。评估附生植物的多样性格局可以为其群落构建机制以及全球变化背景下附生植物的保护和资源利用提供依据。本文以哀牢山中山湿性常绿阔叶林1.44ha塔吊样地中的附生维管植物为研究对象,综合分析了6种优势乔木宿主植株上附生维管植物的物种丰富度(S)、系统发育多样性(PD)、系统发育结构及其与宿主胸径、树高和物种的相关性。结果表明:哀牢山中山湿性常绿阔叶林311株优势乔木上共调查到26科44属62种附生维管植物。附生植物物种丰富度和系统发育多样性与宿主胸径和树高均呈极显著正相关(P系统发育多样性(***)与附生植物物种丰富度无显著相关关系,随宿主胸径的增加而显著增加(P0.05)。变色锥(Castanopsis wattii)和多花含笑(Michelia floribunda)上的附生植物系统发育结构呈发散状态,木果柯(Lithocarpusxylocarpus)和折柄茶上的附生植物系统发育结构呈聚集状态,其余宿主上的附生植物系统发育结构不明显。综上所述,宿主特征包括宿主大小和物种的差异是维持附生维管植物多样性格局的关键,这一结果可为今后从多维度、多角度解析附生维管植物多样性的格局及其维持机制奠定坚实基础。

关键词：附生植物生物多样性系统发育宿主大小林冠塔吊亚热带森林

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林冠研究亮点与热点：第八届国际林冠会议述评

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生态学杂志 2024年

作者：胡海霞莫雨轩艾妍雨卢华正陈亚军中村彰宏宋亮中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室中国科学院大学

第八届国际林冠会议于2023年10月15—19日在云南西双版纳召开，全球林冠科学研究领域主流科学家分享了最新的研究成果，内容涉及林冠生物多样性的结构特征、种间相互作用、林冠-大气界面的物质和能量交换、生物地理学尺度的林冠格局、... 详细信息

第八届国际林冠会议于2023年10月15—19日在云南西双版纳召开，全球林冠科学研究领域主流科学家分享了最新的研究成果，内容涉及林冠生物多样性的结构特征、种间相互作用、林冠-大气界面的物质和能量交换、生物地理学尺度的林冠格局、林冠在环境教育及外展服务中的应用等方面的专题内容。本文系统回顾了会议报告以及交流热点，归纳总结了国际林冠科学的主要研究进展，并对未来林冠科学研究的重要科学问题进行了展望。目前的林冠科学在传统描述和系统解析生态过程的基础上，正在聚焦于以多途径、多尺度揭示全球变化背景下林冠系统的响应动态。未来林冠科学的发展应重点关注：(1)通过多学科合作将新技术、新方法应用于探讨林冠层的整合效应；(2)建立统一的研究方法以及数据采集规范，提升研究数据的代表性和可比性；(3)在上述基础上，探索森林林冠主导的生态系统过程及其对全球变化的响应；(4)环境教育与林冠科学融合发展，促进林冠生物多样性和生态系统服务的保护和管理。

关键词：生物多样性垂直分层附生植物林冠塔吊环境教育

哀牢山中山湿性常绿阔叶林树种幼苗群落对季节和地形的响应

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广西植物 2024年第8期44卷 1592-1606,I0001-I0003页

作者：沈金凤宋晓阳温韩东鲁志云杨洁曹敏中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 哀牢山森林生态系统云南省野外科学观测研究站云南景东676200

幼苗期是植物发育过程中最重要的阶段,也是森林自然更新的关键时期。为探究哀牢山中山湿性常绿阔叶林树种幼苗组成、季节动态及其空间分布,该研究以20 hm 2监测样地为平台,通过对样地内450个1 m×1 m样方连续4年(2019—2022年)的调查,... 详细信息

幼苗期是植物发育过程中最重要的阶段,也是森林自然更新的关键时期。为探究哀牢山中山湿性常绿阔叶林树种幼苗组成、季节动态及其空间分布,该研究以20 hm 2监测样地为平台,通过对样地内450个1 m×1 m样方连续4年(2019—2022年)的调查,分析树种幼苗的组成、新增和死亡季节动态、空间分布等。结果表明:(1)累计调查幼苗58种,2928株,分属于26科42属。其中,新增幼苗817株,新增物种47种;死亡幼苗1181株,死亡物种50种。(2)幼苗重要值在不同树种和年际间表现出较大的差异,多花山矾(Symplocos ramosissima)和黄心树(Machilus bombycina)的幼苗始终是优势种,重要值始终在前2位,而先锋种水红木(Viburnum cylindricum)重要值则持续下降。(3)未监测到幼苗物种丰富度、样方平均幼苗物种丰富度和物种多样性(Shannon-Wiener指数和Simpson指数)、幼苗数量、新增幼苗数量、幼苗新增率、死亡幼苗数量和幼苗死亡率的季节性差异。(4)多数幼苗物种的空间分布范围较窄,仅有少数树种幼苗在整个样地广泛分布。平地地形中的样方幼苗物种丰富度、幼苗密度和物种多样性(Shannon-Wiener指数和Simpson指数)显著高于山脊和沟谷地形。综上认为,哀牢山中山湿性常绿阔叶林中季节对树种幼苗组成、新增和死亡的影响不大,地形决定树种幼苗的分布和多样性。该研究结果揭示了树种幼苗新增和死亡的动态变化,为生物多样性保护和森林经营管理提供了理论依据。

关键词：哀牢山森林更新物种组成季节动态幼苗分布

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榕树繁育系统及榕小蜂资源利用塑造了榕小蜂群落

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生物多样性 2024年第3期32卷 59-73页

作者：冯志荣陈明波杨小芳王刚董乙乂彭艳琼陈华燕王波中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 中国科学院华南植物园保护与可持续利用重点实验室广州510650

物种–资源利用网络可以呈现不同物种在资源利用上的竞争、共享以及分化,可为从资源利用角度解释群落的物种多样性提供新的视角。昆虫群落一方面由群落内种间对资源的利用方式决定,也受寄主植物生态特征的影响。通过寄主生态特征解释物... 详细信息

物种–资源利用网络可以呈现不同物种在资源利用上的竞争、共享以及分化,可为从资源利用角度解释群落的物种多样性提供新的视角。昆虫群落一方面由群落内种间对资源的利用方式决定,也受寄主植物生态特征的影响。通过寄主生态特征解释物种–资源利用网络指标将深入揭示昆虫群落的组织模式和多样性决定机制。本研究采集榕属(Ficus)18种榕树的榕小蜂群落,构建每种榕树上的榕小蜂–榕果资源利用网络,分析网络指标间的关系。我们重点关注了群落物种数(物种多样性)和群落稳健度指标与其他网络指标间的关系,并比较不同寄主特征(传粉模式、生活型、繁育系统)对榕小蜂物种数以及榕小蜂–榕果资源利用网络指标的影响。结果显示,18种榕树上共收集到隶属于5科28属173种榕小蜂。榕小蜂群落物种数与网络的连接度呈负相关,与分化度呈显著的正相关;网络稳健度与物种数无显著相关关系,但与连接度、加权嵌套性、互作Shannon多样性、分布重叠度呈显著正相关关系,而与互作专化度、分化度呈显著负相关。与雌雄异株榕树相比,雌雄同株榕树的榕小蜂资源利用的互作专化度高,种间分布重叠度小,分化度高(资源利用分化高),所以雌雄同株榕树比雌雄异株榕树上榕小蜂物种数多。本研究支持资源利用的特异性和分化促进了榕小蜂物种多样性,支持竞争导致的资源利用分化在促进近缘种多样化过程中发挥重要作用。群落对资源丢失的稳健度与群落的物种数无关,但是与物种的资源共享程度(由连接度、分布重叠度表示)正相关。此外,繁育系统间榕小蜂物种数的差异可能与雌雄异株榕树繁殖功能的分化和专化以及对非传粉榕小蜂产卵的防御能力有关。

关键词：物种–资源利用网络昆虫–植物互作网络网络指标昆虫多样性榕小蜂群落

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热带不同土地利用方式林下植被多样性和生物量分配特征及其季节动态

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生态学报 2024年

作者：林方美姜川曾小玲任燕金艳强冯德枫陈远洋刘成刚陈殊洁中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带植物资源可持续利用重点实验室中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室中国科学院大学中国林业科学研究院高原林业研究所

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用，而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林（CR）、自然恢复胶林（NR）、... 详细信息

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用，而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林（CR）、自然恢复胶林（NR）、人工恢复胶林（AR）、香蕉林（BP）以及次生林（SF）五种典型土地利用方式的林下植被为研究对象，探究了林下植被物种组成结构、多样性指数及生物量分配对不同土地利用方式及季节的动态响应。结果表明：1）五种土地利用方式共调查到灌木50种，分属于31科41属；草本88种，分属于45科79属，且多年生草本植物居多，占草本总种数的60%以上。灌木主要以豆科植物为优势类群，草本则以禾本科和菊科植物为主。2）相比SF和人为干扰较少的NR及AR，人为干扰较大的CR和BP显著改变了旱季和雨季林下植被的物种组成和优势类群的分布，并降低了林下植被群落的平均高度、盖度、多样性及总生物量和地上与地下部分生物量。同时，CR灌木的地下/地上生物量比显著高于SF、NR和AR，而草本的地下/地上生物量比在不同土地利用方式间无显著差异。3）草本群落结构、多样性及生物量相较于灌木更容易受季节变化的影响。CR草本群落的盖度和高度雨季显著高于旱季，而SF多年生草本的Pielou指数和一年生草本多样性雨季显著低于旱季。此外，所有橡胶林分的林下植被及其草本层的各生物量组分雨季显著高于旱季，而BP则呈相反趋势。灌木和草本的地下/地上生物量比无明显季节变化，但雨季一定程度上提高了草本植物的地下/地上生物量比，这得益于多年生草本的较大贡献。综上所述，热带土地利用方式转变及季节变化对林下植被多样性及生物量分配具有一定影响。本研究将为热区人工经济林生物多样性保护和可持续经营管理提供科学依据。

关键词：热带地区土地利用方式林下植被多样性生物量分配季节动态

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热带岩溶森林内露石表面微生境及其殖居植物

广西植物 2024年

作者：兰亚郭艺博袁闯沈有信中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院大学

露石是岩溶生态系统的一个典型特征物，其上发育着多样的微生境并殖居着多样的植物，但殖居植物与微生境之间的关系尚不清楚。该文以西双版纳的一片发育在石灰山上的热带季节性湿润林为研究对象，测量586个露石微生境的自身特征与外界... 详细信息

露石是岩溶生态系统的一个典型特征物，其上发育着多样的微生境并殖居着多样的植物，但殖居植物与微生境之间的关系尚不清楚。该文以西双版纳的一片发育在石灰山上的热带季节性湿润林为研究对象，测量586个露石微生境的自身特征与外界环境因子，并调查其上殖居植物的物种组成情况，采用Pearson相关性分析与冗余分析（RDA）来揭示露石微生境特征及环境因子对殖居植物的影响。结果表明：（1）热带岩溶森林中露石微生境的土深（4.92±4.00）cm、面积（532.28±1 575.10）cm2等特征值变异性较大。（2）微生境中共调查到44科82属90种1 518株乔、灌、草植物，其中在岩溶基质中具有优势的适宜种占总物种数的35.6%。（3）微生境的面积与土深对殖居植物物种组成及丰富度的解释度大于70%。（4）露石微生境内的殖居植物物种丰富度与面积之间，存在明显的递衰指数型种-面积关系。综上所述，热带岩溶森林内露石表面微生境存在高度异质性，面积和土深是影响植物殖居的关键因子，种-面积关系主导了露石表面微生境的物种丰富度格局。

关键词：岩溶露石微生境生境异质性岩溶特征种种-面积关系

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白蚁对土壤与植物影响的过程及机制

应用生态学报 2024年第9期35卷 2401-2412页

作者：姜川曾小玲金艳强冯德枫林方美陈远洋唐建维刘成刚中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带植物资源可持续利用重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 中国林业科学研究院高原林业研究所昆明650233 中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 云南大学资源植物研究院昆明650504

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土... 详细信息

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土壤物理、化学、生物特性及其周边植物群落组成和多样性等的影响。白蚁可以形成独特的土壤“生物团聚体”和“资源异质性斑块”,影响微生物群落结构、胞外酶活性、土壤理化性质和温室气体排放等,进而影响植被生长发育、组成结构及生产力水平。这种效应在不同白蚁类群和功能群间存在差异,且受区域土壤环境和微气候条件等影响。白蚁巢穴可通过上述过程有效提高区域生态系统适应或抵御外界环境胁迫的能力。今后研究需重点关注以下方向:1)从微观尺度(团聚体水平)到宏观尺度(景观水平),探索以白蚁为核心的土壤生物营养级联效应过程及其对生物地球化学循环的驱动机制;2)探究将白蚁巢穴土壤开发为热带地区土壤肥力改良剂的潜力,并挖掘巢穴有益微生物功能基因用于病害防治等产品研发。

关键词：白蚁巢穴土壤生物结构养分循环水气交换微生物互作植物群落

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